Różnice w budowie zasklepu czerwiu i miodu

Zdjęcie: Freepik

Jeszcze niedawno twierdzono, że wosk, którym pszczoły zasklepiają komórki z czerwiem przepuszcza powietrze dzięki dodatkowi pyłku. Nie jest to jednak prawda. Zaktualizuj wiedzę i przeczytaj artykuł.

Ogólne właściwości wosku

Wosk pszczeli wykorzystywany do budowy plastrów i wieczek komórek zawiera więcej niż 300 składników, w tym estry kwasu tłuszczowego, węglowodory i wolne kwasy tłuszczowe. Ma właściwości lipofilowe (rozpuszcza się w tłuszczach, olejach oraz rozpuszczalnikach niepolarnych czyli np. w benzynie, ale nie w wodzie) i dzięki temu pszczoły mogą w nim przechowywać miód, który zawiera ok. 20% wody. Dlatego również wieczka komórek na patoce stanowią dobre zabezpieczenie przeciwko resorbowaniu wilgoci z powietrza, które mogłoby doprowadzić do sfermentowania patoki. Dzięki temu rodzina pszczela może zabezpieczyć zapasy na zimę.

Różnice między zasklepem miodu i czerwiu

Zasklep miodu ma gładką powierzchnię od strony zewnętrznej komórki i szorstką po stronie wewnętrznej, od strony miodu. Poszycie jest jednolite i tylko miejscami ma pory, co koresponduje z niską przepuszczalnością gazów. Natomiast zasklepy czerwiu są szorstkie po obu stronach, a dodatkowo strona wewnętrzna jest połączona z kokonem utkanym przez larwę po zasklepieniu komórki. Co interesujące, w zasklepie są nieregularnie rozrzucone pory o różnych kształtach i średnicach od 4 do 53 μm, a średnio jeden por ma powierzchnię 753 μm². W sumie w zasklepie pory zajmują powierzchnię 0,06 mm², czyli 0,29% powierzchni pojedynczego zasklepu. Pory są większe niż np. spory Nosema, ale oczywiście mniejsze niż dorosły pasożyt V. destructor.

Pod względem chemicznym zasklepy są bardzo podobne do wosku plastra, jednak te czerwiu zawierają mniej monoestrów (w porównaniu do zasklepu miodu) co kompensuje większa zawartość n-alkanów.

Zdjęcie: Obraz mikroskopowy zasklepu czerwiu. Strzałkami zaznaczone są pory. Ponadto w strukturze widać włókna oprzędu. Źródło: Kubasek i in. 2022, otwarty dostęp.

Rzekome wykorzystanie pyłku w uzyskaniu porowatości wieczka miałoby jedną, dużą wadę – pyłek może stanowić źródło zakażenia np. bakteriami. Tymczasem wieczko to wręcz zabezpieczenie przed większymi zanieczyszczeniami. Jednakże, mimo że pory w wieczku czerwiu są dostatecznie duże, by przepuścić pojedyncze bakterie lub eukarionty, jest mało prawdopodobne, że przedostają się one do rozwijającego się czerwiu właśnie w taki sposób.

Wpływ na larwy zasklepu

Czytaj także: Genetyczne bingo

Zamykanie komórek za pomocą wosku jest niezbędne do prawidłowego rozwoju czerwiu. Zabezpiecza ono prawidłową wilgotność i utrzymanie dobrej temperatury. W warunkach in vitro larwy i poczwarki mogą poprawnie rozwijać się w niezasklepionym plastrze, tylko jeśli eksperymentator zapewni im odpowiednią temperaturę i wysoką wilgotność. Wieczka na czerwiu są usuwane przez robotnice tylko w momencie pojawienia się chorób pszczół, które wymagają od robotnic usunięcia larwy.

Porowate wieczko pozwala zorientować się larwie, jak jest położona w komórce i usprawnia przędzenie kokonu.

Gdyby wieczko na czerwiu było takie samo jak na miodzie, larwa by się udusiła. Wymiana gazowa przez porowate wieczko jest też ważna z innego powodu – pszczoły VSH (czyli higieniczne, wrażliwe na obecność roztocza V. destructor) potrafią wywęszyć choroby czerwiu, w tym warrozy[1]. Natomiast gdyby wieczka czerwiu były jednolite tak jak na miodzie, wykrywanie chorób węchem byłoby utrudnione.

Zdjęcie: Obraz wieczek czerwiu pod mikroskopem elektronowym. Strzałkami zaznaczono pory, na zdjęciu A widać dobrze włókna oprzędu. Źródło: Kubasek i in. 2022, otwarty dostęp.

Podczas gdy poczwarki wszystkich kast A. mellifera poszyte są takimi samymi porowatymi zasklepami, to wieczka czerwiu trutowego A. cerana i A. koschewnikovi mają charakterystyczne dziurki na środku. To one służą do wymiany gazowej. Jeśli z jakiegoś powodu robotnice stwierdzą, że trzeba wyeliminować daną poczwarkę lub opóźnić jej rozwój, duszą ją, zatykając otwór. Jeśli w komórce znajduje się pasożyt, to zdycha razem z poczwarką. Oczywiście robotnice tych gatunków również węszą w poszukiwaniu chorób. Takie zachowanie higieniczne nie tylko skutecznie eliminuje osobniki V. destructor, ale wywołuje również presję ewolucyjną na pasożyta, by w mniejszym stopniu uszkadzał poczwarki trutnia.

Możliwe też, że zamykanie komórek, oprócz wspomnianej kontroli warunków bytowania, w dalekiej przeszłości może być zabezpieczeniem przed pasożytniczymi osami.

[1] Mówił o tym ostatnio profesor Jerzy Demetraki-Paleolog podczas Międzynarodowej Konferencji Pszczelarskiej w Pszczelej Woli – skrót wykładu wkrótce znajdzie się na naszej stronie.

Źródło: Jiří Kubásek, Karolína Svobodová, František Půta, Alena Bruce Krejčí, Honeybees control the gas permeability of brood and honey cappings, iScience, Volume 25, Issue 11, 2022.

Artykuł na licencji CC, otwarty dostęp.